Abstract
Introduction. Processing organic waste to reduce the anthropogenic impact on the environment remains an urgent task, one of the ways to solve which is the use of methods for bioconversion of organic matter of organic waste to produce gaseous energy carrier and high-quality organic fertilizers. One of the most important stages of anaerobic processing of organic waste in bioreactors is the stage of preliminary preparation of waste for fermentation, which can be carried out by a number of methods. However, the technical literature does not pay enough attention to the use of devices with a vortex layer for the preliminary processing of substrates. The aim of the work is to determine the energy efficiency of the organic waste pretreatment process in the vortex layer apparatus before anaerobic digestion. Materials and Methods. An experimental installation was developed to study the process of organic waste pretreatment. A mixture of organic fraction of municipal solid waste and tap water in the ratio of 300 g/l served as a substrate for treatment in the vortex layer apparatus. Results. The calculations confirmed that the condition for energy efficiency of processing substrate pretreatment of methane is met, despite the additional cost of electrical energy during the integration of this stage in the system of anaerobic processing. Discussion and Conclusion. Integration of the process of organic waste pretreatment in the vortex layer apparatus before fermentation in anaerobic bioreactors into the system of anaerobic treatment of organic waste can improve both the energy efficiency of the system and the level of anaerobic decomposition of organic matter of waste. The specific amount of biogas energy produced in the digestion process in an anaerobic bioreactor with pretreatment of the substrate in the apparatus of the vortex layer fully compensates the energy cost of pre-treatment of the substrate in the vortex layer apparatus. The practical significance of the work is confirmed by an increase in the specific yield of commercial energy by 70% compared to anaerobic treatment in traditional methane tanks.
Highlights
Processing organic waste to reduce the anthropogenic impact on the environment remains an urgent task, one of the ways to solve which is the use of methods for bioconversion of organic matter of organic waste to produce gaseous energy carrier and high-quality organic fertilizers
A mixture of organic fraction of municipal solid waste and tap water in the ratio of 300 g/l served as a substrate for treatment in the vortex layer apparatus
The calculations confirmed that the condition for energy efficiency of processing substrate pretreatment of methane is met, despite the additional cost of electrical energy during the integration of this stage in the system of anaerobic processing
Summary
Одной из важнейших стадий анаэробной переработки органических отходов в биореакторах является стадия предварительной подготовки отходов к сбраживанию, которую возможно осуществить рядом методов. Целью работы является определение энергетической эффективности процесса предварительной обработки органических отходов в аппарате вихревого слоя перед анаэробным сбраживанием. Для исследования процесса предварительной обработки органических отходов создана экспериментальная установка. Субстратом для обработки в аппарате вихревого слоя служила смесь модели органической фракции твердых коммунальных отходов и воды холодного водоснабжения в соотношении 300 г/л. Проведенные расчеты подтвердили, что условие энергетической эффективности процесса предварительной обработки субстрата метантенка соблюдается, несмотря на дополнительные затраты на электрическую энергию в ходе интеграции этой стадии в систему анаэробной переработки. Интеграция процесса предварительной обработки органических отходов в аппарате вихревого слоя перед сбраживанием в анаэробных биореакторах в систему анаэробной обработки органических отходов позволяет повысить как энергетическую эффективность системы, так и степень анаэробного разложения органического вещества органических отходов.
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
